Элементарные акты реакции восстановления молекулярного кислорода на допированном азотом sp2-углеродном кластере: квантовохимическое исследование
Journal Title: Поверхня - Year 2017, Vol 24, Issue 9
Abstract
Методом теории функционала плотности (B3LYP, 6-31 G**) выполнены расчеты пространственного и электронного строения комплексов молекулы кислорода с молекулой коронена и с ее азотсодержащим аналогом, в котором два атома азота находятся в пара-положении в центральном гексагоне. В рамках принятого предположения, согласно которому упомянутые молекулы моделируют чисто углеродную и азотсодержащую графеноподобную структуры, определено равновесное строение и энергию образования всех промежуточных соединений, возникающих при последовательном присоединении четырех электронов и четырех протонов к адсорбционному комплексу молекулу О2. Показано, что каталитическую активность допированного азотом графена в реакции восстановления кислорода можно объяснить сочетанием нескольких факторов, а именно уменьшением ширины запрещенной зоны в азотсодержащем кластере по сравнению с исходным чисто углеродным кластером и активацией атомов углерода, соседствующих с внедренными атомами N. Расчет энергии отдельных стадий присоединения каждого из четырех электронов и протонов свидетельствует о самопроизвольности протекания реакции восстановления кислорода на азотсодержащем кластере.
Authors and Affiliations
E. N. Demyanenko, O. S. Karpenko, V. V. Lobanov, N. T. Kartel
Keywords
Related Articles
- EP ID EP592030
- DOI 10.15407/Surface.2017.09.014
- Views 101
- Downloads 0
General solution of Pauli master equation and applications to diffusive transport
Stochastic non-equilibrium processes can serve as a driving force for a Brownian motor. In this case, the simplest description of an induced directional motion is carried out under the approximation of small changes in p...
Взаимодействие магниточувствительніх наноматериалов и нанокомпозитов с клетками, вирусами, биоактивными молекулами, ионами тяжелых металлов
Приведен обзор научных работ, выполненных в прошлое десятилетие, касающихся разработок, исследования свойств, эксплуатационных параметров, направлений практического использования магниточувствительных наноматериалов и н...
Состояние воды, адсорбированной поверхностью частиц янтаря и его композитной системой с нанокремнеземом, по данным ЯМР-спектроскопии
Методом низкотемпературной 1Н ЯМР спектроскопии изучено состояние воды в гидратированном порошке янтаря и композитной системы янтарь/SiO2 при их соотношении 1:9. Показано, что процесс газификации янтаря в составе компози...
Дефектні структури діоксиду титану як каталітичні центри
В роботі проаналізовано просторову будову і електронну структуру дефектних та домішкових центрів поліморфних модифікацій діоксиду титану і їхній прояв у адсорбційних, каталітичних та фотокаталітичних процесах. Розглянуто...
Рассеяние света на шероховатой поверхности кварца синусоидальной формы, покрытой тонким слоем золота
Описана численная процедура расчета рассеяния света на шероховатой поверхности кварца, покрытой тонким слоем золота. Использован конечно-элементный подход для решения двумерного векторного уравнения Гельмгольца. Профиль...